【经验】多频段、单通道射频接收器MLX71120、MLX71121工作于双频段的配置方法

时间： 2019-08-08 来源：Melexis

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世强代理的MELEXIS（迈来芯）是全球五大顶级汽车半导体传感器供应商，更是汽车联网及无线通信专用集成电路领域的领导者。其推出的MLX71120/21是基于双转换超外差架构的多频段、单通道射频接收器，其中MLX71120可以接收FSK和ASK调制信号，MLX71121可以接收FSK和OOK调制信号。该芯片适合多种应用场景，如欧洲的433MHz和868MHz频段以及北美或亚洲的315MHz、447MHz或915MHz频段。

本文详细说明了MLX71120/21作为双频接收器的配置方法。由于有两个射频输入口，MLX71120/21可以搭配两个不同频段的天线，从而工作于433.9MHz和868.3MHz两个欧洲ISM频段。这种频率划分方式非常有助于设计可靠的接收器。如果一个ISM频段中的信道受到干扰（例如，传输衰减噪声）或被其他服务占用，则用户可以方便地切换到另一个频段，并且可以不改变MLX71120/21的外围电路，通过引脚RFSEL（设置为V_CC或V_EE）的逻辑电平选择所需的频段。

本文提供了详细的应用原理图，包括完整的器件清单，以及部分测量结果，如灵敏度和同信道抗扰度。

工作原理

由于MLX71120/21特殊的频率合成器结构，如图1原理框图所示，可以在不改变晶体参考频率的情况下接收不同频段的信号，正如单通道接收器的通常工作状态。

图1 MLX71120的原理框图

如表1和表2所示，两个频段可通过引脚RFSEL切换，从而接收433MHz频段中的信号或868MHz频段中的信号。

表1 MLX71120的频率划分表（IF2=455kHz）

表2 MLX71121的频率划分表（IF2=1.8MHz）

应用电路

图2为使用MLX71120/21设计双频段433/868MHz接收器的应用电路图。

图2 双频应用电路原理图

（1）为了提高带外抑制能力，在两个连接器和LNA输入之间增加了声表滤波器（SAW）。电感L1和L4用于两个LNA输入与声表滤波器的阻抗匹配。

（2）两个LNA输出LNAO1（引脚3）和LNAO2（引脚6）通过电容C5和C6连接到第一混频器MIXP（引脚4）和MIXN（引脚5）的差分输入。LNA输出负载是调谐电路，L2和C4调谐到433MHz，L5和C9调谐到868MHz。

（3）选择引脚LNASEL（引脚32）和RFSEL（引脚31）可以共同作为频段控制。这样，只有所选频段内的LNA才会工作，而另一个LNA将被关闭。

下表为图1电路的器件清单。

表3 器件清单

测试结果

为了验证MLX71120/21接收器工作于双频段的性能，测量了灵敏度和隔离度。隔离度定义为所需输入和非期望输入之间的灵敏度差值。例如，接收器设置为868MHz，信号发生器设置为868MHz，隔离度是此时433MHz与868MHz的灵敏度之差。测试时采用图2所示电路。

表4和表5中的测试结果是在T_A=23℃和V_CC=3V的条件下测得。灵敏度在4kbps NRZ的数据速率下测得，并且测试结果在误码率为3·10^-3时有效。需要注意的是，由于窄带IF不适合ASK，因此未测量MLX71120在ASK模式下的灵敏度。

表4 MLX71120的测试结果，B_IF=20kHz，△f=±5kHz

表5 MLX71121的测试结果，B_IF=300kHz，FSK△f=±20kHz，ASK 100% mod

结论

（1）由于有两个射频输入口，MLX71120/21可在同一晶体参考频率下作为双频接收器。

（2）当在恶劣环境中，需要高可靠性的接收器来减小传输衰减的影响时，可采用工作于双频段的接收器。

（3）本文给出的应用电路图有非常好的灵敏度和隔离度。

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